การทำงาน ของ เซลล์ประสาทสั่งการแกมมา

วิถีประสาทต่าง ๆ จากสมองโดยมากเป็นตัวควบคุมการทำงานของเซลล์ประสาทสั่งการแกมมา ซึ่งทำให้สมองสามารถปรับความไวของกระสวยกล้ามเนื้อ และดังนั้น จึงเป็นการปรับความไวของ stretch reflex ให้เหมาะสมในการดำรงกิริยาท่าทางของร่างกาย[8]

ปัจจัยเหล่านี้มีผลต่อการส่งกระแสประสาทของเซลล์ประสาทสั่งการแกมมา คือ[8]

  • กระแสประสาทจากส่วนต่าง ๆ ของสมอง ซึ่งมีผลต่อความไวของกระสวยประสาทและต่อ stretch reflex เพื่อให้ระบบประสาทสามารถรักษาท่าทางของร่างกายได้
  • ความวิตกกังวล เช่น stretch reflex ที่มีมากเกินในคนไข้
  • การเคลื่อนไหวที่ไม่ได้คาดหมาย
  • การกระตุ้นผิวหนัง โดยเฉพาะด้วยตัวกระตุ้นอันตราย ซึ่งทำให้เซลล์ประสาทสั่งการแกมมาส่งกระแสประสาทไปยังกล้ามเนื้อคู้เพิ่มขึ้น กล้ามเนื้อเหยียดลดลง และมีผลตรงกันข้ามที่แขนขาอีกข้างหนึ่ง
  • Jendrassik maneuver ทำให้รีเฟล็กซ์เข่าแรงขึ้น ซึ่งอาจเป็นเพราะเซลล์ประสาทสั่งการแกมมาส่งกระแสประสาทเพิ่มขึ้นเนื่องกับความรู้สึกจากมือ

การกระตุ้นเซลล์ประสาทสั่งการอัลฟาและแกมมาให้ทำงานพร้อมกัน

เมื่อระบบประสาทกลางสั่งเซลล์ประสาทสั่งการอัลฟาให้ส่งกระแสประสาท มันก็สั่งเซลล์ประสาทสั่งการแกมมาให้ทำด้วยเช่นกันซึ่งดำรงความตึงของกระสวยกล้ามเนื้อ เป็นกระบวนการที่เรียกว่า alpha gamma co-activationเส้นใยฝอยกล้ามเนื้อ (myofibril) ของกระสวยกล้ามเนื้อซึ่งหดเกร็งได้จะอยู่ที่ส่วนสุดทั้งสองของกระสวยเท่านั้น นี่ไม่เหมือนกับเส้นใยกล้ามเนื้อธรรมดาคือ extrafusal muscle fiber กระแสประสาทจากเซลล์ประสาทสั่งการแกมมาจะทำให้เส้นใยฝอยกล้ามเนื้อของกระสวยหดตัว ทำให้ส่วนกลางของกระสวยตึงขึ้น และรักษาความไวรับรู้ความยาวกล้ามเนื้อของกระสวย

ถ้าไม่ได้เซลล์ประสาทสั่งการแกมมา กระสวยกล้ามเนื้อก็จะหย่อนยิ่งขึ้น ๆ เมื่อกล้ามเนื้อหดเกร็งมากขึ้นซึ่งทำให้กระสวยกล้ามเนื้อไม่สามารถตรวจจับการยืดของกล้ามเนื้ออย่างแม่นยำเพราะมันหย่อนมากแต่เพราะกระตุ้นให้ทำงานพร้อมกัน เส้นใยกล้ามเนื้อในกระสวยก็จะตึงตามเส้นใยกล้ามเนื้อนอกกระสวยซึ่งเป็นตัวออกแรงของกล้ามเนื้อจริง ๆ กระสวยได้เส้นใยประสาทรับความรู้สึกแบบ Ia ซึ่งดำเนินไปยุติที่เซลล์ประสาทสั่งการอัลฟา การดึงกระสวยกล้ามเนื้อให้ตึงจึงทำให้เส้นใยประสาทสามารถตรวจจับความเปลี่ยนแปลงการยืดกล้ามเนื้อแม้เล็กน้อยได้

Gamma bias

Gamma bias หมายถึงการทำงานที่มีอย่างสม่ำเสมอของเซลล์ประสาทสั่งการแกมมาเพราะเซลล์ประสาทที่เล็กกว่าต้องได้การกระตุ้นในระดับที่น้อยกว่าเพื่อให้ถึงขีดเริ่มเปลี่ยนในการส่งกระแสประสาทเทียบกับเซลล์ประสาทที่ใหญ่กว่าดังนั้น เซลล์ประสาทสั่งการแกมมาซึ่งเล็กกว่าเซลล์ประสาทสั่งการอัลฟา จึงมีโอกาสส่งกระแสประสาทมากกว่าซึ่งก่อสถานการณ์ที่มีเซลล์ประสาทสั่งการอัลฟาค่อนข้างน้อยที่ส่งสัญญาณ แต่เซลล์ประสาทสั่งการแกมมากลับส่งสัญญาณอย่างต่อเนื่อง เป็นสถานการณ์ที่การยืดกล้ามเนื้อหรือการออกแรงไม่มีจริง ๆ ความไวของปลายประสาทรับความรู้สึก (คือปลายประสาทปฐมภูมิ Ia และทุติยภูมิ II) ของกระสวยกล้ามเนื้อจะขึ้นอยู่กับระดับ gamma bias ซึ่งก็คือระดับการส่งกระแสประสาทเป็นพื้นหลังของเซลล์ประสาทสั่งการแกมมา[9]